İç Kulak ve Koklea Anatomisi
Koklea, işitsel sistemin frekans analizini gerçekleştiren ve sesi sinir sinyallerine dönüştüren, iç kulağın sarmal, sıvı dolu bir organıdır. Üç sıvı kompartımanı ve Corti organı, baziler zar boyunca ilerleyen bir dalganın farklı frekanslar için farklı yerlerde zirve yapacağı şekilde düzenlenmiştir; bu da kokleaya tabanındaki yüksek frekanslardan tepesindeki düşük frekanslara doğru tonotopik bir harita kazandırmaktadır.
Tanım
Koklea, sesin neden olduğu sıvı hareketinin frekansa göre analiz edildiği ve sinirsel aktiviteye dönüştürüldüğü, scala vestibuli, scala media ve scala tympani'yi, baziler zarı ve Corti organını içeren sarmal iç kulak yapısıdır.
Kapsam
Bu konu, kokleanın yapısal planını, üç skalayı ve sıvılarını, baziler zarı ve Corti organını, tonotopik ilerleyen dalgayı ve koklear ayarı keskinleştiren aktif amplifikasyonu kapsamaktadır. Orta kulak girdisi ile işitme siniri arasındaki duyusal köprüyü oluşturmaktadır; moleküler transdüksiyon adımı tüy hücreleri konusunda geliştirilmektedir. Bu giriş, referans-eğitim amaçlı olup, iç kulak rahatsızlıklarını teşhis veya tedavi etme rehberi niteliğinde değildir.
Temel sorular
- Koklear sıvı kompartımanları ve Corti organı nasıl düzenlenmiştir?
- İlerleyen dalga, frekansın tonotopik (yer) haritasını nasıl oluşturur?
- Koklear amplifikatör nedir ve normal hassasiyet ve ayar için neden gereklidir?
- İç ve dış tüy hücreleri Corti organı içindeki rolleri açısından nasıl farklılık gösterir?
Anahtar kavramlar
- Scala vestibuli, scala media, scala tympani
- Endolenf ve perilenf
- Baziler zar
- Corti organı
- İç ve dış tüy hücreleri
- İlerleyen dalga ve tonotopi (yer kodlaması)
- Koklear amplifikatör
- Prestin ve dış tüy hücresi elektromotilitesi
- Endokoklear potansiyel
Mekanizmalar
Oval penceredeki stapes hareketi, scala vestibuli'deki perilenfi hareket ettirerek baziler zar boyunca ilerleyen bir dalga başlatır; bu dalga frekansa bağlı bir yerde zirveye ulaşır ve sonra azalır. Bu durum, koklear tonotopinin temelini oluşturur ve ilk olarak von Bekesy (1960; Robles & Ruggero, 2001) tarafından gösterilmiştir. Corti organı bu zarın üzerinde yer almaktadır: iç tüy hücreleri, baziler zar hareketini işitme sinirine bildiren başlıca duyu hücreleridir; dış tüy hücreleri ise aktif amplifikasyon sağlamaktadır. Bu amplifikasyon, dış tüy hücrelerinin voltaja yanıt olarak uzunluklarını değiştirmesini sağlayan zar motor proteini prestin'e bağlıdır; bu protein, hassasiyeti artırmak ve frekans ayarını keskinleştirmek için enerjiyi ilerleyen dalgaya geri besler (Zheng ve ark., 2000; Fettiplace & Fuchs, 1999). Scala media boyunca korunan sabit bir elektriksel gradyan olan endokoklear potansiyel, transdüksiyon için itici gücü sağlamaktadır.
Klinik önem
Koklea frekansı yere eşlediği ve dış tüy hücreleri tarafından sağlanan aktif amplifikasyona bağlı olduğu için, bu hücrelerin kaybı hassasiyeti ve ayarı bozmaktadır; tonotopik plan, koklear implantların tasarımının temelini oluşturmaktadır. Bu giriş, normal koklear anatomi ve fizyolojiyi referans amaçlı tanımlamakta olup, bireysel teşhis veya tedavi için bir temel değildir.
Tarihçe
Von Bekesy'nin ilerleyen dalgayı ve frekans analizinin yer ilkesini ortaya koyan deneyleri Nobel Ödülü kazanmış ve koklear mekaniğin temelini oluşturmaya devam etmektedir (von Bekesy, 1960). Kokleanın aktif olarak amplifiye edildiğinin daha sonra anlaşılması ve prestin'in dış tüy hücresi elektromotilitesinin motoru olarak tanımlanması, kokleayı pasif bir analizörden aktif, doğrusal olmayan bir organa dönüştürmüştür (Zheng ve ark., 2000; Robles & Ruggero, 2001).
Öne çıkan isimler
- Georg von Bekesy
- Luis Robles
- Mario Ruggero
- Peter Dallos
- Jing Zheng
İlgili konular
Temel eserler
- bekesy-1960
- robles-ruggero-2001
- zheng-2000
Sıkça sorulan sorular
- Koklea farklı frekansları nasıl ayırt eder?
- Baziler zar boyunca ilerleyen bir dalga, frekansa bağlı bir yerde zirve yapar; yüksek frekanslar tabana yakın, düşük frekanslar ise tepeye yakın yerlerde zirve yapar, böylece frekans koklea boyunca yer olarak kodlanır.
- Koklear amplifikatör nedir?
- Dış tüy hücrelerinin, motor protein prestin'i kullanarak mekanik enerjiyi ilerleyen dalgaya geri besleyerek hassasiyeti artıran ve frekans ayarını keskinleştiren aktif bir süreçtir.